Startup Avalanche tạo ra plasma siêu nóng trong lò phản ứng hạt nhân kích thước bàn

Chưa ai tạo ra được một lò phản ứng hạt nhân có khả năng tạo ra điện năng thực tế, nhưng các nhà vật lý đã có một lộ trình khá rõ ràng để đạt được mục tiêu đó. Một trong những cột mốc quan trọng nhất là làm nóng nhiên liệu hợp nhất lên trên 10 triệu độ C — nhiệt độ gần bằng với trung tâm của Mặt Trời.

Avalanche đã độc quyền chia sẻ với TechCrunch rằng mẫu lò phản ứng hạt nhân quy mô bàn của họ đã vượt qua cột mốc này, làm nóng plasma lên khoảng 11 triệu độ C. Chỉ có một số ít công ty trên thế giới thực hiện được thành tựu này.

Hầu hết các startup làm về năng lượng hợp nhất đều đốt cháy rất nhiều tiền mặt để đạt được mức độ này. Tuy nhiên, Avalanche cho biết họ chỉ đã chi ít hơn 50 triệu USD vốn đầu tư mạo hiểm để đạt được dấu ấn đáng kể này.

Các nhà vật lý plasma không đo nhiệt độ bằng nhiệt kế thông thường, mà thay vào đó họ nghiên cứu năng lượng của các hạt bên trong plasma bằng một thước đo được gọi là kiloelectron volt (keV).

Thế giới năng lượng hợp nhất luôn tìm kiếm các thí nghiệm vượt qua mức 1 keV. Bob Mumgaard, CEO của Commonwealth Fusion Systems, từng nhận định: "Đó là nhiệt độ đủ nóng để thế giới phải chú ý".

Nhiệt độ plasma là một trong những biến số chính mà các nhà vật lý nghiên cứu khi đánh giá một thí nghiệm hạt nhân. Nếu plasma không đủ nóng, các hạt của nó sẽ có ít cơ hội va chạm vào nhau, làm giảm khả năng chúng hợp nhất thành một nguyên tử mới. Nhưng nếu plasma đủ nóng — và đủ dày đặc trong thời gian đủ lâu — thì các phản ứng hợp nhất sẽ xảy ra, giải phóng một lượng lớn năng lượng.

Cột mốc này không phải là sự đảm bảo cho thành công cuối cùng, nhưng nó cho thấy startup này đang đi đúng hướng để tạo ra các điều kiện trong lò phản ứng có thể kích hoạt các phản ứng hợp nhất có khả năng tạo ra nhiều năng lượng hơn mức cần thiết để khởi động quá trình.

Các mẫu thử nghiệm quy mô nhỏ của Avalanche gợi ý rằng năng lượng hợp nhất có thể hoạt động ở quy mô nhỏ hơn nhiều so với những gì các đối thủ đang theo đuổi. Hầu hết các startup hạt nhân khác đang thiết kế các lò phản ứng lớn có khả năng tạo ra hàng chục hoặc hàng trăm megawatt điện. Tuy nhiên, nếu Avalanche có thể phát triển một nhà máy điện hạt nhân nhỏ hơn và rẻ hơn, công ty này có thể thách thức một số công nghệ năng lượng khác, từ máy phát diesel đến tuabin khí tự nhiên.

Avalanche chưa công bố kết quả trên một tạp chí khoa học có bình duyệt, mặc dù công ty cho biết báo cáo đã được xác thực bởi một nhà vật lý plasma tại MIT.

Hầu hết các lò phản ứng hạt nhân là những thiết bị khổng lồ, nhưng Avalanche quyết định đi theo hướng nhỏ gọn, một phần vì các thiết bị nhỏ dễ dàng cải tiến và thay đổi thiết kế hơn. Lõi hợp nhất của thiết bị gần đây nhất của startup, tên là Jyn, chỉ có đường kính 5 inch. Công ty cho biết họ đã cập nhật và cải tiến thiết bị này 25 lần kể từ mùa thu năm ngoái.